デコヒーレンスは、量子ビットが周囲の環境との望ましくない相互作用によって、量子的な重ね合わせやもつれを失っていく過程です。こうした相互作用によって量子情報が環境へ「漏れ出し」、実質的に測定のように振る舞います。デコヒーレンスは実用的な量子コンピュータを構築する上での主要な課題の一つです。これは2つの時間スケールで特徴付けられます。T1（エネルギー緩和時間、量子ビットが|1⟩から|0⟩へ減衰するのにかかる時間）とT2（位相緩和時間、重ね合わせがコヒーレンスを保つ時間）です。現代の超伝導量子ビットのT1およびT2は50〜500マイクロ秒程度で、捕捉イオン量子ビットは数秒間コヒーレンスを維持できます。すべての量子回路は、デコヒーレンスが情報を破壊する前に完了しなければなりません。